JP2802773B2 - カラー画像形成装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、カラー電子写真複写機やカラープリンター
等のカラー画像形成装置に関する。

〔従来の技術〕

カラー画像形成装置として、例えば特開昭60−6766号
公報により、レーザビームスキャナによる色別の書き込
みおよび色トナーを含む現像剤による現像を取り返して
像形成体上にカラートナー像を形成し、これを転写材上
にコロナ放電器を用いて静電的に一括転写した後、定着
してカラー画像を記録する装置が知られている。この装
置は、像形成体上で各色トナー像を重ね合わせるため、
重ね合わせ精度がすぐれる等の利点があるが、先のトナ
ー像の形成が後のトナー像の形成に影響を及ぼしてカラ
ー調整等が難しいと言う問題があり、また従来行われて
いるアナログ方式では良好なカラー画像が得られないな
どの問題もある。また、例えば特開昭58−72159号公
報、特開昭61−123257号公報により、転写材を巻き付け
て回転する転写ドラムを用いて各色トナー像を転写材上
で重ね合わせるカラー画像形成装置が知られている。こ
の装置においては、像形成体に分解色のトナー像を形成
する毎に転写材に転写するから、像形成体に対する像形
成プロセスは白黒画像形成プロセスと変わらない。しか
し、この装置では、回転している転写ドラムに転写材を
巻き付けることが難しいから巻き付けのために転写ドラ
ムの停止を必要としたり、巻き付けの失敗が発生し易か
ったりして生産性が上がらないと言う問題があり、また
転写ドラムを用いるために装置が大型化すると言う問題
もある。

〔発明が解決しようとする課題〕

本発明は、上述の従来のカラー画像形成装置の問題を
解消するためになされたものであり、像形成体上でのト
ナー像の重ね合わせは行わず、したがって像形成体への
トナー像の形成において先のトナー像形成の影響を受け
ることなく、しかも転写ドラムに転写材を巻き付けるこ
とも行わず、したがって高い生産性を得ることができ
て、さらにはコンパクトに構成することができるカラー
画像形成装置の提供を目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は、回転する像形成体に形成したトナー像を像
形成体に接触して回転する中間転写体に転写することを
繰返して中間転写体に複数のトナー像の重ね合わせから
成る合成トナー像を形成し、中間転写体に沿わせて転写
材を送って転写材に合成トナー像を転写して定着するカ
ラー画像形成装置であって、前記装置枠が下装置枠と下
装置枠に対して開放回動可能の上装置枠とから成り、前
記像形成体、クリーニング装置、帯電器、現像装置のう
ちの少なくとも二つが一体化されたプロセスカートリッ
ジとして下装置枠に組込まれていて、前記中間転写体が
前記像形成体の上方に配設されており、転写材が前記中
間転写体の上面側に送られ、前記中間転写体が下装置枠
に組付けられていて、前記中間転写体に沿って送られる
転写材よりも上方に位置する転写器が上装置枠に組付け
られていることを特徴とするカラー画像形成装置にあ
り、この構成によって前記目的を達成する。

〔作用〕

すなわち、本発明カラー画像形成装置は、像形成体に
トナー像を形成したらその都度中間転写体に転写して中
間転写体上でトナー像の合成を行うものであるから、像
形成体へのトナー像の形成が常にクリーニングされた面
になされて先のトナー像形成の影響を受けることがな
く、そして中間転写体上に形成された合成トナー像を転
写材に転写して定着するものであるから、転写材を巻き
付ける面倒がなくて生産性も上げることができ、さらに
像形成体、クリーニング装置、帯電器、現像装置のうち
の少なくとも二つをプロセスカートリッジとして一体化
したことによりそれらの部材に修理、交換等を必要とす
るときはプロセスカートリッジを装置枠から取り出して
行えばよいから、プロセスカートリッジをコンパクトに
構成できて、したがって装置全体もコンパクトに構成で
きる。

像形成体やその周りのプロセス手段を一体化し、交換
可能に設けることが、装置のコンパクト化，信頼性の向
上，メンテナンスの向上に役立つ。一体化は像形成体，
クリーニング装置，帯電器，現像装置のうちの少なくと
も二つを行うことで上述の効果が得られ、特に像形成体
をクリーニング装置と帯電器とを一体化してカートリッ
ジとすることが画像形成プロセスの信頼性の向上に有効
である。

〔実施例〕

以下、本発明を図示例によって説明する。

第１図は上部装置枠を閉じた状態、第２図は上部装置
枠を開放した状態の本発明カラー画像形成装置を示す概
要構成図、第３図は本発明カラー画像形成装置の他の例
を示す概要構成図である。

図において、１は下部装置枠、２は下部装置枠１に対
して第２図に示したように開放回動可能に結合している
上部装置枠である。３は像形成体４の上側と中間転写体
が接触し得るように、像形成体４と、その周りのクリー
ニング装置５、帯電放電器６、現像装置７〜10、クリー
ニング装置５が回収したトナーを受入れて貯える回収ト
ナー容器11を一体的に組付けたプロセスカートリッジで
あり、このプロセスカートリッジ３は像形成体４から中
間転写体を離した状態で図の紙面の手前側または奥側に
下部装置枠１から引き出し得るように下部装置枠１に組
込まれている。下部装置枠１側にはさらに、レーザビー
ムスキャナーから成る像露光装置12、カセット挿入部13
と、カセットの転写材を送り出す送り出しローラ14およ
び送り出された転写材をさらに送る搬送ローラ対15の主
動ローラ15a、ベルト状中間転写体16とその張設プーリ1
7,18およびテンションローラ19と張設状態切換ローラ2
0、中間転写体16への転写材の案内板21の中間転写体16
の内部の中間転写放電器22、中間転写体クリーニング装
置23、定着装置24と排出ローラ対25および紙受皿26が配
設されており、第３図の装置の場合はさらに、手差しテ
ーブル27および手差し口ローラ対28も配設されている。
上部装置枠２には、搬送ローラ対15の従動ローラ15b、
中間転写体16の上方の転写放電器29と分離放電器30が配
設されている。

以上のように、図示例のカラー画像形成装置は、像形
成体４とその周りのクリーニング装置５等を一体化した
プロセスカートリッジ３として下部装置枠１に引き出し
可能に組込んでいることにより、コンパクト且つ交換可
能に構成でき、さらに中間転写体16にベルト状のものを
用いたことによって一層コンパクトに構成できる。また
さらに、像形成体４や現像装置７〜10を中間転写体16の
下方に設けたことにより、現像剤の飛散による機内汚染
の防止、転写材給送系にみられるジャム対策の容易化な
ど好ましい構成をとることができる。

図示例の装置におけるカラー画像の形成は以下のよう
に行われる。第１図や第３図の状態で、スタート釦の押
圧や手差し口ローラ対28への転写材挿入の検出が行われ
たことによって像形成体４が矢印方向に回転を開始す
る。それと共に張設状態切換ローラ20によって像形成体
４に接触させられている中間転写体16も矢印方向に像形
成体４と等速で回転を開始する。そして、クリーニング
装置５と中間転写体クリーニング装置23がそれぞれ像形
成体４と中間転写体16の表面をクリーニングする。その
像形成体４のクリーニング面を帯電放電器６が一様に帯
電させる。その一様帯電面に像露光装置12が色分解の例
えばイエロー（Ｙ）像についての像露光を入射してドッ
ト構成の静電像を形成する。その静電像を例えば現像装
置７が像形成体４に非接触の現像ローラからＹトナーを
飛翔させてＹトナー像に反転現像する。そのＹトナー像
の先端が不作動状態に置かれている他の現像装置８〜10
の位置を通過して中間転写放電器22が設けられている中
間転写部に対する前に中間転写放電器22が放電を開始し
て中間転写体16にトナーの帯電と逆極性の帯電を与え
る。それによって像形成体４のＹトナー像は中間転写部
において中間転写体16に転写される。

Ｙトナー像を転写した像形成体４の表面は継続して作
動しているクリーニング装置５によってクリーニングさ
れ、次いで帯電放電器６によって前と同様に一様に帯電
される。その一様帯電面に像露光装置12が前の像露光入
射開始から中間転写体16が１回転するのに要する時間ｔ
を経過した時点で今度は色分解の例えばマゼンタ（Ｍ）
像についての像露光の入射を開始してドット構成の静電
像を形成する。その静電像を例えば現像装置８が現像装
置７と同様にＭトナー像に反転現像する。このＭトナー
像も先のＹトナー像と同様に中間転写体16に転写され
る。このＭトナー像の転写は、Ｍトナー像の先端が中間
転写部に到達したときには先に中間転写体16に転写され
たＹトナー像も不作動状態に置かれている転写放電器29
と分離放電器30の位置および既に不作動状態に切換わっ
た中間転写体にクリーニング装置23の位置を通過して先
端が中間転写部に到達することになるから、完全に前の
Ｙトナー像転写位置と同位置に行われることになる。こ
れによって中間転写体16にはＹトナー像とＭトナー像の
重ね合わせから成る２色像が形成される。

Ｍトナー像を転写した像形成体４の表面は前と同様に
クリーニングされ一様帯電される。その一様帯電面に像
露光装置12が前の像露光入射開始から時間ｔを経過した
時点で今度は色分解のシアン（Ｃ）像についての像露光
の入射を開始する。それによって形成された静電像を例
えば現像装置９でＣトナー像に反転現像する。このＣト
ナー像もＹトナー像やＭトナー像と同様に中間転写体16
に転写される。それによって中間転写体16にY,M,Cトナ
ー像の重ね合わせから成る３色カラー画像が形成され
る。陰影を強調したカラー画像を得たい場合は、さらに
同様に、像形成体４のクリーニング後の一様帯電面に像
露光装置12による陰影像についての静電像の形成と現像
装置10による黒（BK）トナー像への現像とを行って、BK
トナー像を中間転写体16に転写する。それによって中間
転写体16にY,M,C,BKトナー像の重ね合わせから成る４色
カラー画像が形成される。

３色カラー画像または４色カラー画像の先端が転写放
電器29の設けられている転写部に達する前に転写材の先
端が達しているように、転写材が送り出しローラ14また
は手差しローラ対28と搬送ローラ対15によってカセット
または手差しテーブル27側から送り込まれ、そして転写
放電器29が転写材をトナーの帯電と逆極性に帯電させる
ように放電を開始することによって３色または４色のカ
ラー画像が転写材に転写される。この転写材が分離放電
器30の位置に達する時点で分離放電器30が放電を開始し
て転写材を除電する。それによって転写材は中間転写体
16が小径の張設プーリ17によってターンするときに中間
転写体16から分離して定着装置24に進むことになる。そ
して転写材は定着装置24によってカラー画像を定着さ
れ、排出ローラ対25によって紙受皿26に排出される。

最後のトナー像を転写した像形成体４の面はクリーニ
ング装置５によってクリーニングされ、転写材を分離し
た中間転写体16の面も再び作動状態に切換えられた中間
転写体クリーニング装置23によってクリーニングされ
る。そして次のカラー画像形成の要求がない場合は、帯
電放電器６は最早像形成体４のクリーニングされた面を
帯電することはしないし、また最後のトナー像の転写終
了に伴って放電を停止した中間転写放電器22も放電を開
始することはせず、転写材が紙受皿26に完全に排出され
た後、あるいはさらに中間転写体16の全周がクリーニン
グされた後に装置の全体が停止する。また次のカラー画
像形成の要求がある場合は、像形成体４のクリーニング
面の帯電放電器６による帯電から以後の前述と同様のカ
ラー画像形成工程が引き続いて行われることになる。そ
して次のカラー画像形成の要求がなくなったら、前述と
同様に装置の全体が停止するようになる。

本発明の装置は、以上のようにカラー画像を形成する
から、像形成体４にトナー像を形成するのに先のトナー
像形成の影響を受けることがなく、したがって各トナー
像の濃度を変えてカラー画像の色調を変えることなどを
容易に行うことができ、転写材を巻き付けないので像形
成体４および中間転写体16の速度を上げることが容易に
できる。また、転写材にジャムが生じた場合は第２図に
示したように上部装置枠２を開放することによって転写
材通路が開放状態になるから、容易にジャムした転写材
を除去することができる。さらに、保守作業等を行う場
合は、張設状態切換ローラ20によって中間転写体16を第
２図に示したように像形成体４から離して、プロセスカ
ートリッジ３を下部装置枠１から引き出すことによっ
て、像形成体４の周りだけでなく、中間転写体16の周り
等も容易に点検、清掃、部品交換等を行うことができ
る。張設状態切換ローラ20はトナー像を像形成体４から
中間転写体16へと移動させる時のみ像形成体と接触さ
せ、他の時は、第２図に示した様に離しておくこともで
きる。

また、本発明のカラー画像形成装置は、転写材が上部
にある中間転写体の上面側を送られてトナー像を転写、
定着されるから、第３図に示したように、上方に転写材
の循環ユニット31を付加して転写材に両面記録等を行う
ことも容易にできる。第３図において、32はトナー像を
定着されて排出ローラ対25から出て来た転写材を循環ユ
ニット31内に導くか紙受皿26に導くかを選択する入口ゲ
ート、33はユニット内の搬送ローラ対、34はコンベア、
35は合成用ゲート、36は両面用ゲート、37は正逆回転ロ
ーラ対、38はユニット紙受皿である。

両面記録モードの場合、入口ゲート32が点線位置に切
換えられて、排出ローラ対25から出たトナー像を定着さ
れた転写材は循環ユニット31内に導かれる。そして転写
材は、搬送ローラ対33とコンベア34によって搬送されて
実線位置を占めている合成用ゲート35と両面用ゲート36
を超え、さらに正逆回転ローラ対37によって後端が両面
用ゲート36を過ぎて正逆回ローラ対37には達しない状態
まで搬送される。そこで、両面用ゲート36が点線位置に
切換わると共に正逆回転ローラ対37が逆転する。それに
よって転写材は反転されて手差しローラ対28へと挿入さ
れるようになり、その結果、転写材の裏面にトナー像の
転写、定着が行われるようになる。両面記録された転写
材は、入口ゲート32の切換えによって紙受皿26に排出し
てもよいし、両面用ゲート36の実線位置への切換えと正
逆回転ローラ対37の回転切換えによってユニット紙受皿
38に排出してもよい。

合成記録モードの場合、入口ゲート32が点線位置に切
換えられると共に合成用ゲート35が点線位置に切換えら
れる。そのため、排出ローラ対25から出て入口ゲート32
により循環ユニット31内に導かれた転写材は、搬送ロー
ラ対33とコンベア34および合成用ゲート35によって反転
されることなく手差しローラ対28へと挿入されるように
なる。その結果、転写材の先にトナー像を転写、定着さ
れた面に再びトナー像の転写、定着が行われるようにな
る。この転写材も両面記録の転写材と同様、紙受皿26ま
たはユニット紙受皿38に排出される。

本発明を原稿読取装置を備えた複写機に適用する場
合、原稿読取装置もオプションで付加するユニットとし
て循環ユニットと同様に上方に配置するようにすれば、
複写機がコンパクトに構成されて、カラー画像形成装置
本体が汎用化される。

〔発明の効果〕

本発明のカラー画像形成装置は、像形成体とその周り
の像形成手段を一体的に組込んだカートリッジとしてい
るからコンパクトに構成でき、中間転写体上でトナー像
の重ね合わせを行って転写材に転写するようにしている
から、生産性を高くすることができて、しかも像形成体
へのトナー像の形成が先のトナー像形成の影響を受けず
に行われてカラー画像の色調節等を容易に行うことがで
きる等の優れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は上部装置枠を閉じた状態、第２図は上部装置枠
を開放した状態の本発明カラー画像形成装置を示す概要
構成図、第３図は本発明カラー画像形成装置の他の例を
示す概要構成図である。 １……下部装置枠、２……上部装置枠 ３……プロセスカートリッジ ４……像形成体、５……クリーニング装置 ６……帯電放電器、７〜10……現像装置 11……回収トナー容器、12……像露光装置 13……カセット挿入部、14……送り出しローラ 15……搬送ローラ対、16……中間転写体 17,18……張設プーリ、19……テンションローラ 20……張設状態切換ローラ 21……中間転写放電器、22……案内板 23……中間転写体クリーニング装置 24……定着装置、25……排出ローラ対 26……紙受皿、27……手差しテーブル 28……手差し口ローラ対、29……転写放電器 30……分離放電器、31……循環ユニット

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 松尾 俊二 東京都八王子市石川町2970番地 コニカ 株式会社内 (72)発明者 森田 静雄 東京都八王子市石川町2970番地 コニカ 株式会社内 審査官 島▲崎▼ 純一 (56)参考文献 特開 昭63−43171（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−43170（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−256976（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−502062（ＪＰ，Ａ) 実開 昭63−65064（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) G03G 13/01 G03G 15/01 - 15/01 117 G03G 13/14 - 13/16 G03G 15/14 - 15/16 103

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】回転する像形成体に形成したトナー像を像
   形成体に接触して回転する中間転写体に転写することを
   繰り返して中間転写体に複数のトナー像の重ね合わせか
   ら成る合成トナー像を形成し、中間転写体に沿わせて転
   写材を送って転写材に合成トナー像を転写して定着する
   カラー画像形成装置であって、 前記装置枠が下装置枠と下装置枠に対して開放回動可能
   の上装置枠とから成り、 前記像形成体、クリーニング装置、帯電器、現像装置の
   うちの少なくとも二つが一体化されたプロセスカートリ
   ッジとして下装置枠に組込まれていて、 前記中間転写体が前記像形成体の上方に配設されてお
   り、 転写材が前記中間転写体の上面側に送られ、 前記中間転写体が下装置枠に組付けられていて、 前記中間転写体に沿って送られる転写材よりも上方に位
   置する転写器が上装置枠に組付けられている ことを特徴とするカラー画像形成装置。
2. 【請求項２】転写材を収納する給紙手段から給送された
   転写材が、前記転写器を通過して、機外へ排紙するまで
   の給紙経路を略直線に配置することを特徴とする請求項
   １記載のカラー画像形成装置。